文档内容
6.3 巷道与硐室施工
共8目、22页内容,每年10-15分
6.3.1 巷道施工方法及施工作业:4页
6.3.2 巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制:2页
6.3.3 巷道支护方法及其应用:5页
6.3.4 巷道施工辅助作业:3页
6.3.5 平硐及缓坡斜井施工:2页
6.3.6 斜井及倾斜巷道施工:3页
6.3.7 硐室和交岔点施工:2页
6.3.8 巷道施工监测内容及方法:1页6.3.1 巷道施工方法及施工作业
考点一、巷道钻眼爆破施工方法及施工作业1)巷道施工方法
两种方法:一是一次成巷,二是分次成巷
(1)一次成巷:把巷道施工中的掘进、永久支护、水沟掘砌三个分部工程视为一个整体,在一定距离内,按设
计及质量标准要求,互相配合,前后连贯地、最大限度地同时施工,一次成巷,不留收尾工程。
(2)分次成巷:把掘进和永久支护两个分部工程分两次完成,先把整条巷道掘出来,再进行永久支护和水沟掘
砌。
一次成巷具有作业安全,施工速度快,施工质量好,节约材料,降低工程成本和施工计划管理可靠等优点。
分次成巷的缺点是成巷速度慢,材料消耗量大,工程成本高。因此,除了工程上的特殊需要外,一般不采用分
次成巷施工法。
2)巷道施工作业
巷道钻眼爆破法施工作业的基本工序包括工作面钻眼爆破、装渣运输(钉道)、巷道支护、水沟掘砌、管线安
设及通风和安全检查等工作
(1)钻眼爆破
①钻眼工作:
钻眼方式可采用气腿式凿岩机、凿岩台车或钻装机打眼
目前使用较为普遍的是利用气腿式凿岩机打眼。可实现钻眼与装岩工作的平行作业,但工作面占用人员较多。
利用凿岩台车打眼,可实现工作面钻眼工作的全面机械化,且钻眼速度快,质量好,占用人员较少,效率高,
但不能实现钻眼与装岩工作的平行作业,凿岩台车频繁进出工作面较为困难,周边眼定位难度较大。
②爆破工作: 巷道施工应当实施光面爆破
A.掏槽方式:可采用斜眼、直眼等掏槽方式。
B.炮眼深度:应综合考虑钻眼设备、岩石性质、施工组织形式来合理确定。通常气腿式凿岩机炮眼深度为1.6~
2.5m,凿岩台车为1.8~3m。
C.炮眼直径:通常为∮+27~∮42mm,
“三小”即小直径钎杆、小直径炸药药卷和小直径钻头,以提高钻眼速度和爆破效果。(三径匹配)
D:装药结构:分为正向装药和反向装药,在条件允许的情况下宜采用反向装药,爆破效果较好。(注:瓦斯矿
井需用正向装药,安全)
E:雷管宜采用煤矿许用数码电子雷管,在有瓦斯或煤尘爆炸危险的区域爆破时总延期时间不超过130ms。
F:工作面爆破后应及时进行通风和安全检查,在通风排除炮烟后,班长和放炮员进入工作面进行检查,安全检
查的内容包括瓦斯含量、工作面瞎炮处理、危石检查等工作。
(2)装渣运输:是最繁重、最费工时的工序。
①装渣设备:目前广泛使用钢丝绳牵引的耙斗式耙矸机。可以实现工作面迎头钻眼工作和出渣平行作业。耙装
机距离工作面一般不超过20m
②调车工作:在采用矿车运输的条件下,须在耙矸机后铺设一个临时循环车场。
实现皮带运输是长距离巷道实现快速掘进的有效途径在施工多次变坡且坡度较小的巷道时,应大力推广使用无极绳绞车牵引矿车运输。
(3)巷道支护
包括临时支护和永久支护两个方面。
①临时支护
a.巷道临时支护主要是保证掘进工作面的安全,因此临时支护一般都必须紧跟工作面,同时临时支护又是永久
支护的一部分。
b.锚喷巷道的临时支护,通常是在单体液压支柱的掩护下快速打设一定数量的护顶锚杆并挂网喷浆。
打设护顶锚杆应优先选用锚杆钻机(2025年修改)。
c.金属支架支护巷道的临时支护,一般使用前探梁的方式来实现。前探梁为长度4米左右的11#矿用工字钢并悬
吊在顶梁上放炮结束后,前移前探梁使其前端抵住山墙,固定好后在前探梁上放置顶梁并用背板背实,以保证
在下面作业的人员的安全。
②永久支护
永久支护多采用锚喷支护(含锚网喷)或金属支架支护,硐室施工一般采用现浇混凝土支护
a.锚喷支护:包括锚杆的施工和喷射混凝土作业。
b.金属支架支护:支架的安装要保证柱腿的稳固,底板较松软时要穿鞋,背板对接要均匀,背板和顶帮之间的
空隙要充填严密,倾斜巷道架设要有3~5度的迎山角。
c.整体式支护主要是砌碹支护和现浇混凝土支护。现浇混凝土施工首先要立模,模板可采用钢模板或木模板。
砌筑顺序应为先墙后拱,最后封顶,拆模应在混凝土达到一定强度后方可进行
d.岩石较为破碎及地压较大时,采用双层锚网喷或锚网喷、锚索、金属支架复合支护。
(4)施工作业工作安排
一般为顺序作业
工序之间可组织平行作业,如在掘进工序中组织打眼和出渣平行作业。在锚喷支护巷道中可组织喷射混凝土与
工作面掘进平行作业,即在巷道掘进后先初喷30~50mm厚的混凝土临时封闭工作面,然后再安设锚杆作为临时
支护,最后复喷混凝土与工作面掘进平行作业。复喷混凝土可在工作面后20~50m处,爆破掘进最大不宜超过
50m。
这种作业方式永久支护不单独占用时间,大幅提高掘进速度,同时投入的人力物力较多,组织工作复杂,一般
适用于围岩比较稳定、巷道断面较大的巷道
考点二、巷道掘进机施工方法
1)巷道掘进机施工
巷道掘进机属于断面较小的隧道掘进机(缩写为TBM),主要用于圆形巷道断面掘进,采用滚压式切削盘在全断
面范围内破碎岩石,集破岩、装岩、转载、支护于一体的大型综合机械
基本功能是掘进、出渣、导向和支护,除此之外还配备有后配套系统,如运渣运料、支护、供电、供水、排
水、通风等系统设备。
(1)掘进机的类型与结构按掘进的方式分为全断面一次掘进式和分次扩孔掘进式;按掘进机是否带有护壳分为敞开式和护盾式。
掘进机的结构部件可分为机构和系统两大类。机构包括刀盘、护盾、支撑、推进、主轴、机架及附属设施设备
等,系统包括驱动、出渣、润滑、液压、供水、除尘、电气、定位导向、信息处理、地质预测、支护、吊运
等。它们各具功能、相互连接、相辅相成,构成有机整体,完成开挖、出渣和成巷功能。
掘进机的后配套系统包括出渣运输系统、支护系统、通风系统、液压系统、供电系统、降温系统、防尘系统、
供水系统。
(2)巷道掘进机施工作业
巷道掘进机的基本施工工艺:
①截割:刀盘旋转破碎岩石,
②装渣运输:岩渣由刀盘上的铲斗运至掘进机的上方,靠自重下落至溜渣槽,进入机头内的运渣胶带机,然后
由带式输送机转载到矿车内,利用电机车拉到洞外卸载。
③支护:每掘进一个行程便根据情况对围岩进行支护。敞开式掘进机在软弱破碎围岩掘进时必须进行初期支
护,包括:超前预注浆、喷混凝土、挂网、锚杆、钢架等。
巷道掘进机掘进巷道的主要特点是施工速度快、施工质量好、安全性高、经济效果优,但设备的一次性投资成
本较高,专用性太强,对后配套排渣系统的要求较高。
2)巷道综掘机施工
巷道综掘机属于部分断面掘进机,主要是悬臂式掘进机,主要用于硬度较小的岩层和断面高度适中的巷道。
(1)巷道综掘机的类型及结构
按切割岩石的种类分,切割煤岩坚固性系数f<4的称为煤巷掘进机,切割煤岩坚固性系数f=4~8的称为半煤巷掘
进机,切割煤岩坚固性系数f>8的称为岩巷掘进机
(2)巷道综掘机施工作业
采用切割头切割工作面岩石,破碎下来的岩渣通过装载机进行运输,通过转载机转运到后配套的胶带机或刮板
机外运,机器的前进、后退采用履带式,由液压系统控制整个机器的工作。机器自带照明、喷雾除尘装置。
考点三 巷道施工机械化设备配套方案
目前常用的巷道施工机械化作业线的配套方案有:
1)多台气腿式凿岩机钻眼一铲斗后卸式或耙斗式装载机装岩—固定错车场或浮放道岔或调车器调车一矿车及电
机车运输。简单易行,机械化程度低,在我国矿山应用最多。
2.多台气腿式凿岩机钻眼--耙斗式装载机或铲斗侧卸式装载机装岩--胶带运输机转载—矿车及电机车运输。效
率高,速度快。
3)多台气腿式凿岩机钻眼—耙斗式装载机或铲斗侧卸式装载机装岩—胶带运输机转载—立式矸石仓—矿车及电
机车运输。这种方式在金属矿应用较为广泛,但必须具备利用原有矸石仓和施工新的矸石仓的条件。
7)岩巷掘进机作业线,即掘进机→—运(掘进机自带)→二运转载机(可跟随掘进机前后移动)→三运(皮带
输送机)→矸石仓(立式或水平矸石仓)→矿车和电机车运输(或直接进入主井提矸系统)。这种作业线采用
机械破岩,并能实现破岩、装岩、转载、临时支护、喷雾防尘、永久支护诸工序的一种联合机组。对围岩破坏影响小、支护容易、工作安全等优点,尤其适用于大断面、长距离岩巷施工。
等共8种,理解即可,实际现场很灵活
巷道钻眼爆破法施工通常是采用以气腿式凿岩机加耙斗装载机或是凿岩台车加挖斗式装岩机为主的配套方式。
气腿式凿岩机加耙斗装载机的配套方式为常规设备,机动灵活,能组织钻眼、装岩平行作业,需要解决耙斗式
装岩机装岩效率低,装岩留有死角等问题。
凿岩台车加挖斗式装岩机设备配套方式,机械化程度高,安全性较高,作业线整体噪声低,效率高,作业环境
好,协调性和匹配性都较好,是我国岩巷施工的发展趋势。
习题演练
模拟题:在巷道与硐室施工和立井井筒基岩施工中,均可采用的设备是( )。
A.伞形钻架
B.凿岩台车
C.风动凿岩机
D.耙斗装岩机
答案:C
解析:综合考察